红层平推式滑坡滑带土自愈合效应试验研究

滑带土力学特性是复活型滑坡是否会再次启滑的关键因素之一,以往研究认为滑带土的残余强度是一个静态参数,但近年来不少研究发现滑带土强度在稳定期会产生自愈合现象,导致剪切强度的提高。对于可能发生复活启滑的平推式滑坡,自愈合效应在滑坡稳定性分析中应予以考虑。通过对红层平推式滑坡滑带土进行“剪切-固结-剪切”试验,研究滑带土的残余强度在不同法向应力与不同固结时间下的愈合情况,并进行相应的分析与讨论。试验结果表明：平推式滑坡滑带土存在自愈合效应,滑坡复活启动强度介于其峰值强度和残余强度之间;滑带土的强度恢复率与固结时间成正比,与法向应力成反比;平推式滑坡滑带土的触变性是其强度愈合机制的主要因素,矿物特征则对该机制起了某种程度的强化作用。以此提出,滑带土的强度愈合机制对平推式滑坡的复活启滑具有重要影响。     

三峡库区黄土坡滑带空隙结构与渗流特性

黄土坡滑坡的稳定性对三峡工程的安全运行具有重要影响,一直受到广泛关注,但滑带的空隙及渗透特性对滑坡稳定性的影响机制尚不清楚。从地下水渗流对滑带土作用的角度,利用中国地质大学(武汉)巴东野外综合试验场,结合室内试验的方法开展滑带土空隙结构与渗流特性研究。结果表明:①滑带碎石磨圆度、碎石分布形态、碎石表面擦痕、滑带土层理结构以及基岩面擦痕等特征明显,表明滑坡证据显著;②滑带土致密,层理结构明显,且层理间空隙尚未形成优先导水通道,而滑带土上、下盘接触面均存在贯穿性空隙或裂隙带,说明滑带空隙具有明显的空间分布特征;③滑带土饱和渗透系数低于上覆松散滑坡堆积体地层和强风化基岩地层2~3个数量级,导致降雨在滑带上盘集中排泄,基岩裂隙水在滑带下盘集中渗流,且在基质吸力作用下,上、下盘水分同时缓慢入渗滑带土,说明滑带土对滑坡体降雨入渗以及基岩地下水渗流具有显著的控制作用;④滑带土渗透破坏比降超过16,滑带土在自然水头作用下难以发生渗透破坏,具有很强的抗渗透破坏能力,说明地下水对滑带土影响主要体现在增加滑带土含水量,降低其力学指标,而渗透破坏作用有限。该成果对地下水作用下的滑坡形成机理研究具有重要意义。     

大型滑坡滑带土强度参数取值试验研究

结合强度再生理论和土的压缩定律,以白龙江沙圈坝大型滑坡为例,对滑坡泥质物滑带土强度参数取值进行了试验研究.通过室内仿真重力压密试验,获得滑带土不同压力作用下孔隙比的变化特征,并采用试验获得的饱和度,计算纵剖面上各个部位滑带土的基本物理指标.通过原状样与仿真样的物理指标及强度指标试验,建立相关关系式,计算了滑坡各地段滑带土的综合抗剪强度参数.     

滑带土抗剪强度与其矿物成分典型相关性分析

滑带土抗剪强度特性是影响滑坡稳定性状态、控制滑坡变形演化过程的关键因素,而滑带土矿物成分又是决定其抗剪强度特性的重要内因之一。以三峡库区吊钟坝滑坡群Ⅰ-1号滑坡滑带土为研究对象,探讨了滑带土矿物成分在不同饱水时间下的变化规律。结合相应饱水条件下滑带土的抗剪强度数值,分析了滑带土抗剪强度与其矿物成分间的典型相关性,以期进一步解释不同矿物成分在滑带土抗剪强度特性中所起的作用。研究结果表明,随着饱水时间的延长,滑带土中黏土矿物的相对含量先降低后趋于稳定;滑带土抗剪强度与其矿物成分表现出明显的相关性,影响滑带土凝聚力和内摩擦角峰值的主要矿物为蒙脱石和石英,影响滑带土凝聚力残余值的主要矿物为绿泥石。     

黄土坡滑坡原状滑带土的蠕变与应力松弛性质

为了更好的研究黄土滑坡滑带土的蠕变与应力松弛特性,从黄土滑坡地下硐室群内采集大尺 寸原状滑带土样,在分级加载条件下进行蠕变和应力松弛试验,得到不同应力等级下的蠕变曲线和应力 松弛曲线。基于试验结果,分析了黄土滑坡滑带土的流变特性。选取西原模型作为该滑带土的流变模 型,并对应力松弛的本构方程进行了参数拟合,得到了模型参数。分析得到了适合该滑坡滑带土的经验 方程,并且进一步研究了应力、应变与时间三者之间的关系,通过回归分析得到了黄土滑坡滑带土的应 力松弛函数。     

滑带土力学性质及其对滑坡的控制机理研究

为探究滑带土对土质滑坡的控制机理,剖析了部分滑坡滑带土的组成成份和影响滑带土物理力学性质的因素,并将滑带的形成过程与滑坡相应的发展阶段联系起来,揭示了滑带土对滑坡的控制机理。将影响滑带土强度的主要内因归结为含水量、粒度组分和矿物成份;主要外因为地下水的浸泡、埋藏深度和滑面剪切作用。将滑带的演化过程分为3个阶段:粉质黏土的形成,塑性变形及局部破坏和剪切面整体贯通。滑带土力学强度的降低,破坏了滑带中抗滑力与下滑力的平衡状态,产生剪切破坏面,因而导致滑坡的滑动。     

黄土坡滑坡滑带土室内直接剪切特性研究

滑带土的抗剪强度指标是滑带土在外力作用下抵抗剪切破坏的极限强度,是滑坡稳定性分析和治理工程设计的最基本、最重要的参数.直接快剪试验以其操作简单、原理明确被认为是用来检测土的抗剪强度的一种有效方法.基于直接快剪原理对三峡库区黄土坡滑坡滑带土进行了室内剪切试验,通过试验获得了滑带土的抗剪强度参数,并分析了不同含水率、不同粒径下滑带土的剪切特性变化规律,为后续对滑带土直剪试验的数值模拟与黄土坡滑坡稳定性分析与评价提供参考.     

基于特征矿物的红层滑坡形成机理分析

矿物成分是岩土体物理化学性质的主控因素,从矿物成分角度能更加深入地理解红层滑坡形成机理。以四川省五家坟滑坡为例,通过矿物分析、微观结构表征、强度测试等方法确定滑带土特征矿物,并从水岩相互作用角度量化分析特征矿物对滑坡形成的影响。结果表明:滑带土特征矿物为伊利石,含量高达41.9%,并且碎屑矿物散布于伊利石中,不起骨架作用;五家坟滑坡是在长期水岩相互作用下形成的,钠长石转化为伊利石,使滑带中伊利石含量增高,导致滑带土凝聚力增大而内摩擦角下降;矿物颗粒和胶结物在酸性地下水环境中发生溶蚀作用,破坏土体微观结构,导致滑带土强度显著降低;伊利石与碎屑矿物差异性膨胀使坡内土体发生崩解破坏,产生大量崩解裂隙,增强坡体安全系数对雨强的敏感性。     

滑带土抗剪强度影响因素及其变化规律综述

滑带土抗剪强度取值对滑坡稳定性评价和滑坡治理工程设计起关键性的作用。通过回顾前人对滑坡的研究成果,总结了滑带土抗剪强度的影响因素及其这些因素(在一定条件下)的变化规律。研究的内容包括针对滑坡变形破坏到趋于稳定的五个发展阶段对应的滑带土峰值抗剪强度、完全软化抗剪强度、残余抗剪强度、长期抗剪强度和再生强度。最后,在调查清滑坡的变形破坏阶段的基础上,讨论了上述5个抗剪强度的取值问题。     

某大型水库库区滑坡滑带土蠕变试验研究

滑坡滑带土的蠕变特性往往对滑坡的稳定性评价有着重要意义。以湖北省某大型水库库区滑坡为研究背景, 宏观分析了滑带土岩性、矿物成分、物理力学特征等因素对蠕变特性的影响,进而对崩滑体滑带土进行了剪切蠕变试验研究。试验表明,滑带土具有较强的蠕变特性,表现为滑带土在荷载等级较低时,变形速率随时间减小,最后趋于零,为衰减蠕变的过程;在荷载等级相对较高时,尤其在最高荷载等级时,变形速率随时间增大,最终趋于某个极限值或至试样破坏,表现为非衰减蠕变过程;Burgers蠕变模型相比其他模型而言,更符合库区滑坡滑带土本构模型,通过蠕变方程参数的辨识,得到了滑带土的蠕变本构方程;通过蠕变曲线得到了滑带土的长期强度,该强度比相应应力状态下的峰值强度减少20%左右。     

阶地型降雨滑坡的发育特征及成因机制分析——以大仁烟村滑坡为例

为探索降雨因素—河流阶地孕育滑坡的相关性,更深入地认识这类河流岸坡的变形破坏过程,在广泛分析大仁烟村滑坡地质结构的基础上,研究阶地型滑坡的失稳控制边界以及变形失稳机制模型。结合滑坡地质调查,利用有限元数值软件对降雨条件下的斜坡稳定性进行了模拟分析,进一步对降雨条件下斜坡的应力场、应变场和位移场进行了综合分析。研究结果表明:(1)中陡的地形、结构松散且易软化的阶地堆积体物质,以及陡倾的控制性结构面为该滑坡的形成创造了地质条件,而强降雨是主要触发因素;(2)滑坡剪出口位置位于坡脚施工开挖区域,滑坡的滑带位置位于强、弱风化基岩接触部位,岩土体的失稳高度达到200 m;(3)通过降雨条件下的应力、应变、位移场变化,推断其形成机制属于降雨作用下的推移式滑坡,滑体造成坡脚的桥墩瞬间被剪断。这些分析对阶地型降雨滑坡失稳机制的研究及稳定性评价具有一定的意义。     

河谷滑坡体分区特性实例分析

水利水电工程的实施过程中常遇到库区高边坡的稳定问题,直接决定着工程的可行性、建设投资和安全运行。前期现场地质勘测是高边坡稳定性分析中关键的环节。以雅砻江中游某水电站工程库区马河段河谷滑坡体为实例,通过现场地质资料和地质过程分析相结合的方法,对滑坡体的分区特征与滑移模式展开分析。结果表明:该滑坡体在目前的天然状态下处于基本稳定状态。但若卸荷节理在深部贯通,在不利工况条件下可能产生拉裂-滑移破坏。     

三峡库区基于滑坡治理的土地整理模式探讨

在分析历史上三峡地区滑坡灾害对当地社会经济的危害、灾毁土地现状及特征的基础上,通过剖析新滩滑坡这一典型滑坡灾毁土地整理的技术方法、工程措施、社会经济及生态效果,总结出了库区滑坡灾毁土地整理的一般模式,该模式在库区即将大规模启动的土地整理工程中具有一定的推广价值.对缓解目前三峡库区人地矛盾,保证三峡工程和移民迁建顺利完工,解决库区社会经济可持续发展问题,具有重大的现实意义.     

滑坡渐进破坏运动过程的颗粒流仿真模拟

采用颗粒流离散元模拟滑坡的变形破坏全过程,不需要假定滑动面的位置和形状,颗粒根据所受到的接触力调整其位置,最终从抗剪强度最弱面发生剪切破坏。白河滑坡是受强降雨影响诱发的上部顺层、下部微切层的大型古基岩滑坡,滑坡的发生是其独特内外因共同作用的结果。据现场调查资料,总结了滑坡的成因与形成机制。运用基于离散元法的颗粒流（PFC）程序,引入平行粘结模型,通过数值模拟,确定滑带土细观参数与宏观力学性质的关系;据此建立滑坡模型;然后,运用颗粒流离散元法对滑坡运动渐进全过程进行数值模拟,对滑坡不同关键部位进行位移、孔隙率变化及应变监测,阐明其渐进发展过程,明确其时空演化规律。模拟结果表明：上部的土体沿基岩面先出现开裂,导致中部滑体产生剪胀,对下部古滑体产生推挤作用,导致新老崩积堆积区及白河中学食堂地区的失稳,形成整体滑动。通过对白河滑坡发生→发展→破坏的动态演化模拟,可为工程决策提供理论依据。     

云盘头滑坡变形破坏机制研究

缓倾顺层岩质边坡由于其岩层倾角较缓,具有不易察觉其失稳且识别难度大的特点。以一个典型的缓倾顺层岩质边坡(贵州云盘头滑坡)为例,基于工程地质勘察,建立边坡地质模型,并结合底摩擦试验、二维离散元和有限元模拟等方法,探讨云盘头滑坡的变形破坏机制。结果表明:云盘头滑坡的变形破坏过程可分为微裂纹发育阶段、裂纹拓展阶段、滑体变形阶段与完全破坏阶段,并在坡脚存在关键块体;滑坡形成的主要原因是,坡体经过开挖导致软弱夹层出露,坡体内部发育垂直于软弱夹层的拉裂纹并将滑体分割成块体,随着坡脚关键块体向临空面滑移,后部次级块体随之移动并产生多米诺骨牌效应导致坡体发生整体滑移,变形模式属于典型的滑移-拉裂式。研究成果为探究缓倾顺层岩质边坡的失稳破坏有现实意义。     

基于经验模态分解和LSTM模型的滑坡位移预测

建立高精度的位移预测模型对滑坡的提前预报具有重要意义,然而以往的研究多是选用静态预测模型,无法满足滑坡的动态特性。鉴于此,以三峡库区新滩滑坡为例,选用了近期较为流行的长短时记忆网络(LSTM)模型来对滑坡滑动前的累积位移进行动态预测。首先选用经验模态分解法(EMD)将滑坡累积位移分解成趋势项和周期项,然后利用多项式函数预测趋势项位移;再利用动态LSTM模型预测周期项位移;最后将各分量位移累加得到最终的模型计算值。结果表明:LSTM模型预测结果的均方根误差为17.07 mm,相关性系数达0.999,具有较高的预测精度,为"阶梯状"滑坡位移的预测提供了一种可行的思路。     

基于直剪试验的滑带土强度再生特征研究

边坡稳定性主要受控于滑动带或软弱面的强度,选择合适的滑带土强度参数对边坡稳定性分析及防护设计具有直接影响。以三峡库区巴东县某滑坡滑带土为研究对象,对其重塑土样进行了慢剪、渐进剪、反复剪以及固结反复剪等4种剪切试验,研究了在不同试验方案下试样的峰值强度、折减强度以及残余强度的变化。通过试验结果对比分析,发现渐进剪切试验中峰值强度略高于慢剪试验中的峰值强度,并且固结反复剪切试验中的折减强度和残余强度也均高于反复剪切试验中的相应的强度值,揭示了滑带土结构的强度再生现象。同时,基于试验结果的统计分析,探讨了轴向压应力对滑带土结构强度再生的影响,发现在轴向压应力为100k Pa时,滑带土试样强度再生现象最为明显。     

基于试验和有限元法获取滑面强度参数

在滑坡稳定性计算和工程设计中滑带土的内聚力(C)和内摩擦角(ψ)取值对工程至关重要.首先采用有限元法,对滑带土进行应力仿真分析,再结合滑带土室内试验的相关物性指标及强度特征,得到滑动面的强度参数,其结果与室内直剪试验所得到的滑带土强度参数值以及刚体极限平衡法反演得到的参数值十分接近.该方法不仅可作为该滑坡稳定性计算参数...     

仙女山断裂与三峡库首诱发地震和滑坡的相关性

仙女山活动断裂诱发地震及其对滑坡的控制是三峡库首区重大地质问题。野外地层剖面记录表明,仙女山活动断裂经历了两次强烈抬升,为滑坡形成提供了物质基础;依据地震与滑坡在时间和空间上的相关性分析,仙女山断裂可能对新滩滑坡的产生具有控制作用;引入摩尔-库仑准则对仙女山断裂活动性进行分析后认为,库水位涨落引起断裂三维应力状态变化,且诱发地震在高低两极水位和蓄水回落阶段高发。该研究可为揭示仙女山活动断裂与地震和滑坡的相关性提供依据。